Controle de estados emaranhados em sistemas quânticos abertos

• Processo: 08/08255-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2009
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2010
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física Atômica e Molecular
• Pesquisador responsável: Amir Ordacgi Caldeira
• Beneficiário: Felipe Fernandes Fanchini
• Instituição Sede: Instituto de Física Gleb Wataghin (IFGW). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 07/57630-5 - Métodos não perturbativos aplicados a sistemas eletrônicos correlacionados, AP.TEM
• Assunto(s): Teoria da informação quântica Sistema quântico Emaranhamento quântico
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Códigos de correção de erros | desacoplamento dinâmico | Descoerência | dissipação | Emaranhamento | Subespaço e subsistemas livres de erros | Teoria da informação quântica em sistemas abertos

Resumo

Ao longo deste projeto de pesquisa de pós-doutorado nosso principal objetivo é estudar e criar estratégias para proteger as operações lógicas quânticas que estão sujeitas às perturbações externas do meio ambiente. Vamos supor que os estados emaranhados estarão sujeitos a diferentes classes de erros, que poderão emergir em regimes independentes ou coletivos. O regime independente representará a situação onde os qbits estão espacialmente afastados, onde as perturbações sobre cada qbit ocorrem de forma descorrelacionada. Analogamente, no regime coletivo os qbits são supostos muito próximos, interagindo, consequentemente, de forma correlacionada. Assim, poderemos estimar, considerando as posições relativas dos qbits, a eficiência dos três principais métodos de proteção contra erros, códigos de correção de erro, subespaços e subsistemas livres de erros e desacomplamento dinâmico, a fim de proteger e controlar o emaranhamento. Iremos analisar inicialmente o método de proteção conhecido por desacoplamento dinâmico durante a operação lógica SWAP, e posteriormente sua concatenação com as operações de um qbit a fim de obtermos um conjunto universal de operações lógicas. Na sequência vamos expandir nosso método para um sistema de quatro qbits. Com isso seremos capazes de implementar códigos de correção de erro e estudar as propriedades dos subespaços e subsistemas livres de perturbações em função das posições relativas dos qbits. Poderemos comparar os três métodos nas mais diversas situações, considerando diferentes escalas de tempo para as operações lógicas, a descoerência, a dissipação e o tempo médio de interação do meio ambiente, além de diferentes classes de erros, como por exemplo, defasagem, bit-flip e dissipação. (AU)